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桥梁上的中国(2)
http://www.100md.com 2016年6月1日 《百科知识》2016年第11期
桥梁上的中国
桥梁上的中国

     被称为“中国铁路桥梁第一跨”的乌江黄草铁路大桥全长410.65米,高63米,梁体一跨过乌江,跨度达168米。黄草铁路大桥地质结构复杂, 施工难度大。施工人员不仅制服了乌江汹涌的地下渗水, 而且采取了先进的挂篮技术进行悬灌施工, 圆满地完成了架桥任务。

    九江铁路大桥是我国继武汉、南京长江大桥之后, 在长江上建造的第3座大桥。这座大桥是全长2000千米的京九铁路线上的一颗明珠。它全长7675米,正桥主跨216米,10个水中桥墩托起了1806米长的正桥钢梁。而三跨一连的钢梁挺立在桥墩上, 宛若翩跹起舞的蛟龙腾跃在长江江面之上。九江铁路大桥在中国桥梁建造史乃至世界建桥史上创造了一系列第一:第一个桥面铁路线上无道砟和无轨枕;在箱梁上铺无缝钢轨(每米重60千克),最大轨节长2700米,创国内桥上无缝线路最长的纪录;大桥长度和正桥主跨度均为国内同类型之最;钢梁H型杆件全部焊接而成,最大厚度52毫米,突破了世界钢板焊接最大厚度纪录;近2000米长的主桥桁梁在悬空跨中合拢,对接误差仅为0.2毫米,创造了奇迹。

    武汉天兴洲铁路公路两用长江大桥,主跨504米,为目前世界上主跨最大的铁路公路两用斜拉桥,并实现了我国铁路公路两用大桥主跨从300米级到500米级的飞跃。这座大桥可同时承载2万吨载荷,是世界上载荷最大的铁路公路两用大桥。在建造世界最长的郑州黄河铁路公路两用大桥时, 对其主桥钢桁梁首次创造性地采用了中主桁竖直、两边主桁外倾的“三斜主桁结构”。这种结构的特点是,承重能力强,结构新颖,但技术难度大。2005年建成的宜昌-万州长江大桥,正桥采用连续钢桁架桥式,其300米长钢桁拱立跨在世界同类型铁路桥梁中名列前茅。

    跨海大桥敢为人先

    我国海域辽阔,海岸线北起鸭绿江口,南至北仑河口,长约1.8万千米,加上星罗棋布的岛域和海湾,海岸线总长达3万千米,而且沿岸多为优良海湾和港口城市。我国跨海大桥的建造,虽然起步较晚,但发展势头很快,而且造桥技术处于世界领先水平,创造了多项世界先进纪录。

    杭州湾跨海大桥全长35.67千米,北起嘉兴市海盐,南止宁波市慈溪。作为我国自行设计和建造的大型跨海大桥,其工程规模之大、技术难度之艰巨国内外未有先例,建成时成为当时世界最长的跨海大桥。为了防止桥墩不被海水侵蚀,保证大桥的安全和使用寿命,建桥科技人员研制成耐海水腐蚀的新型混凝土,填补了世界建桥史上的空白。在技术创新方面有以下几大亮点:一是研制成世界上第一架“千脚蜈蚣”运梁机,并把“梁上架梁”的世界纪录从900吨一举提高到1430吨;二是为解决大型混凝土桥梁早期开裂的世界性难题,创造性地对预制箱梁实施了二次张拉;三是为了钻孔灌注桩施工安全,首次采用有控制放气工艺,避开了浅层沼气对施工安全构成的威胁,开创世界同类地质环境成功建桥的先河;四是为了克服风浪对施工的影响,创造性地研制出可在潮多、流速急的海面上施工的打桩船;五是为保护杭州湾大桥和过往船只,在世界上首次采用一种全新的桥墩柔性防撞装置。另外,特别应提及的是建桥施工中打下了5513根整桩螺旋钢管桩,这些被称为“定海神针”的钢管桩,最大直径1.6米,最大长度89米,其个头巨大,形象说横着放管内可走人,竖起来有30层楼高。这样大的钢管桩,此前在国内外特大桥梁建造中从未被成功地使用过。

    此后,我国又相继建造了多座具有世界先进水平的跨海大桥。例如:青岛海湾跨海大桥,全长35.40千米;上海东海大桥,全长32.50千米,是我国第一座建在外海的跨海大桥;舟山跨海大桥,全长48.16千米,它与杭州湾大桥相连接,是世界上规模最大的岛陆连接工程。

    展望未来,我国已规划建造更为宏伟的跨海大桥。其一就是在被誉为“黄金水道”的琼州海峡上建造跨海大桥。琼州海峡东西长约80千米,南北平均宽度30千米,它不仅是沟通北部湾和南海中、东部的海上走廊,也是广东至海南岛和越南等地的海上交通捷径。规划中的琼州海峡跨海大桥为公路、铁路两用大桥, 以实现环北部湾陆路通道的无缝对接。大桥跨海部分长度将达26.30千米,预计2020年建成通车。跨海大桥建成后, 驾车跨越琼州海峡只需20分钟,乘铁路列车仅需10分钟,比原来的轮渡通过海峡(候船和行船时间约3小时)节省大量时间。更引人注目的是,大桥将对南海资源开发、实施国家能源战略具有重大意义。其二是建造大连湾跨海大桥。跨海大桥全长24千米,与其相配套的工程为大连湾海底隧道和人工岛。大桥建造工程已于2015年启动。大连湾跨海大桥建成后, 将突破大连湾海域对城市交通的切割,形成大连新老市区的环形交通网,也为我国建设大规模跨海交通集群工程项目积累宝贵的经验。

    立交桥独树一帜

    由于城市各种车辆飞速增长,造成城市交通拥挤、堵塞,特别是交叉路口通过的车辆频繁,用红绿灯限行的平面交叉型道路已无法应对车辆像潮水般拥堵的局面。于是, 人们将以往跨水过谷的桥梁请来,使它走出河谷、山涧,在城市中施展本领,承担起疏导交通的重任。就这样,传统的桥在城市里演变成拔地而起、立体交叉的旱桥,这就是式样新颖、气势壮观的立交桥。

    说起立交桥,有人可能认为这种现代化的交通设施是外国发明的,实际上,在我国古代就已经出现了立交桥的雏形,当时称为阁道、复道,后来发展为天桥。也就是说,立交桥的故乡在中国。早在秦始皇时期,所建的阿房宫阁道直通骊山。这种高阁式的通道,上层为空中通道,桥下地面又有交叉或平行的道路,显然已是一种带有立体意味的古代交通设施,完全可以称为早期的立交桥雏形。不仅如此,世界上最早的具有立体交叉的桥,是1256年在绍兴建造的“八字桥”。这座桥高5米,长45米,距今已有700多年的历史,可称为现代立交桥的“祖师爷”。从造型上看,这座桥的主桥和两端的通道构成的“八字形”人行梯桥,就像现在城市中的过街立交桥——天桥。

    现代立交桥兴起于20世纪20年代。1928年,美国为了使日渐增多的车辆能安全、快捷地通过交叉路口,在新泽西州建造了世界上第一座现代道路立交桥。此后, 世界各国便相继建造立交桥, 并进一步创新发展。1979年兴建的北京建国门立交桥,是我国第一座机动车与非机动车完全分行的三层互通式立交桥。1984年通车的北京三元立交桥,是国内规模最大的立交桥之一。由26座大、小桥梁组成的北京天宁寺立交桥,共分4层,高出地面10.5米,最高桥墩柱直径达2米。目前, 北京共有道路立交桥100多座,总长达100多千米,数量占全国城市立交桥总数的70% 以上。

    上海则建造了目前世界上最大的立交桥——沪青平立交桥,它是上海国际航空港的重要门户和上海路网格局的核心工程之一,整个立交桥分为四层、三系统,总建筑面积达到创纪录的12万平方米,堪称“世界第一立交桥”。

    【责任编辑】庞 云 (崔金泰)
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